A esteganografia é uma técnica usada para esconder a comunicação, e pode ser usada em conjunto com a criptografia. Diferente da criptografia, que busca tornar a comunicação ilegível para qualquer um que não seja o receptor, a esteganografia busca ocultar que qualquer comunicação sequer tenha ocorrido. Ainda assim, muitos sistemas esteganográficos criptografam a mensagem secreta para posteriormente embutí-lo no arquivo de cobertura.
A esteganálise é o estudo que busca detectar mensagens escondidas através da esteganografia. Em geral, a esteganálise não busca descobrir o conteúdo da mensagem escondida, mas busca detectar se um arquivo passou por esteganografia ou não, e qual poderia ser o tamanho da mensagem secreta.
Para aplicarmos as técnicas de esteganografia e esteganálise, foram selecionados cinco programas de esteganografia, três deles de esteganografia LSB (Stepic, LSBSteg e Steghide)
Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 10, p. 20702-206738, sep. 2019 ISSN 2525-8761 e outros dois que utilizam algoritmos próprios (Outguess e F5) baseados em transformadas de frequencia. E selecionamos um programa de esteganálise chamado StegExpose que reuni quatro importantes métodos de esteganálise LSB (Chi Square, RS Analysis, Primary Sets e Sample Pair)
Elaborou-se um banco de imagens contendo 30 imagens coloridas na resolução de 400x400 em JPEG, e com cópias em PNG, para servirem de arquivos de cobertura para a esteganografia. E coletamos alguns livros do Project Gutenberg para formar um banco de texto para ser usado como mensagem secreta. Então usou-se um ambiente automatizado para embutir mensagens nas imagens limpas usando cada um dos programas de esteganografia mencionados, e usando também diferentes tamanhos de mensagem secreta. Ao todo foram produzidas quase 1.500 estego-imagens. Usamos o StegExpose para analisar cada uma das imagens (limpas e estego), usando o seu threshold padrão (0,2).
Coletamos as informações geradas pelo StegExpose e foi possível notar que o StegExpose detectou um percentual de estego-imagens produzidas pelo Stepic e LSBSteg, mas não detectou praticamente estego-imagem alguma produzida pelo Steghide, Outguess e F5. Algo que era esperado, pois o StegExpose é uma ferramenta de esteganálise específica para detectar esteganografia LSB.
Produzimos curvas ROC demonstrando o desempenho do StegExpose contra cada um dos programas de esteganografia usados, e constatamos que a detecção do Steghide, Outguess e F5 é completamente aleatória, enquanto a detecção do Stepic e LSBSteg é muito boa. Observando as curvas ROC pudemos ver que o desempenho do StegExpose contra o Stepic e o LSBSteg poderia ser melhor se tivéssemos usado um threshold de 0,1, diferente do valor padrão recomendado pelos autores da ferramenta.
Também foram elaboradas curvas ROC para análise de desempenho das ferramentas e métodos de esteganálise. Não foi possível indicar uma única ferramenta que tenha tido sempre o melhor desempenho, e sim, verificar que o desempenho de uma ferramenta de esteganálise depende do método de esteganografia usado. Este resultado está de acordo com a bibliografia, dado que foram utilizadas técnicas de esteganálise específicas.
Tambpem foi verificado que quanto maior o texto embutido, aumenta a acurácia de acerto na avaliação de uma estego-imagem.
O objetivo deste trabalho foi alcançado. Porém algumas alterações podem ser feitas para alcançar novos resultados, ou melhorar os resultados atuais:
Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 10, p. 20702-206738, sep. 2019 ISSN 2525-8761 Repetir os testes com um banco de imagens maior e mais variado, usando imagens com diferentes espaços de cores, resoluções e formatos.
Aplicar esteganografia em outros tipos de dados como, por exemplo, áudio, vídeo e texto, explorando diferentes tipos de mídia.
Usar outras programas e métodos de esteganálise e fazer um estudo comparativo dos mesmos. É possível que outros programas possam ter desempenho melhor que o StegExpose para diferentes sistemas esteganográficos.
Utilizar outras ferramentas de esteganografia em imagens e repetir os testes (FRIDRICH; GOLJAN; HOGEA, 2002a). Pode ser interessante usar esteganografia LSB não- sequencial, para ver a diferença no desempenho do Chi Square comparado ao restante dos métodos de esteganálise.
Pesquisar correlações entre características estatísticas globais de uma imagem com a sua capacidade de ocultar mensagens secretas. Por exemplo, uma imagem muito simples que contém apenas uma única cor possui capacidade praticamente zero para ocultar mensagens, por outro lado, uma imagem com muitos objetos num ambiente com texturas variadas como grama ou areia podem esconder mensagens. Assim, dado uma imagem, seria possível estimar o tamanho de mensagem a ser escondida.
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